Este capítulo apresenta as conclusões finais da pesquisa, sugestões para os trabalhos futuros e as recomendações pertinentes.
5.1 CONCLUSÕES
A proposta desta dissertação é difundir a importância e a necessidade do monitoramento apropriado em torres eólicas onshore. Para tal fim, foi apresentado metodologias para verificar o nível digital e estações totais, recomendações para a definição das configurações geométricas e materialização dos pontos de referência no entorno da torre eólica, estabelecimento do Sistema de Referência de Medição a partir do levantamento GNSS, definição dos pontos-objeto na torre (adesivos refletivos e soldas transversais), medição através do uso dos métodos de medição das bordas e irradiação tridimensional e avaliação de possíveis recalques da fundação por meio de nivelamento geométrico de alta precisão. O monitoramento foi realizado por meio de duas campanhas de medição e todos os dados medidos foram ajustados pelo Método dos Mínimos Quadrados e tiveram suas propagações analisadas.
As configurações geométricas definidas para os pontos de referência tiveram a finalidade de observar com uma distância no mesmo alinhamento, todos os pontos- objeto nas diferentes alturas da torre sem o emprego de ocular de cotovelo (triângulo retângulo) e garantir observações na base e os pontos-objeto mais próximo e ter uma abrangência posicional para o monitoramento da torre eólica com o auxílio de ocular de cotovelo (hexágono regular).
Para assegurar o controle posicional e acompanhamento temporal da verticalidade da torre e base, foi definido um Sistema de Referência de Medição estável dos pontos de referência, obtidas por meio do levantamento GNSS por intermédio do método de posicionamento estático nos 03 vértices do triângulo e 01 vértice do hexágono, com desvios padrão planimétrico de ± 0,00922 m.
As coordenadas foram transformadas de geodésica geocêntrica para geodésica geocêntrica (SGL) com o vértice L1 como origem (X0 = 150000,000 m e Y0 = 250000,000 m) e transportadas para os demais pontos de referência através da
poligonação com centragem forçada, irradiação tridimensional, método de medição das bordas e nivelamento trigonométrico de visadas unilaterais. Os dados foram
cálculos, processados e ajustados por MMQ, apresentando desvios padrão planimétrico mínimo de ± 0,01503 m e máximo com ± 0,01813 m.
A primeira campanha de levantamentos foi prejudicada devido a fortes ventos e chuvas intensas. Entretanto, o movimento da torre durante os fortes ventos foi evidenciado nos resultados, corroborando a metodologia proposta para o monitoramento de torres eólicas. A segunda campanha tiveram resultados convincentes e mostraram com maior precisão e qualidade o comportamento da torre.
Foram utilizados os métodos de irradiação tridimensional e o método de medição de bordas para determinar as coordenadas do centro das soldas transversais. As coordenadas centrais das seções circulares foram definidas através das medições da solda transversal ST1 até a ST22. De forma geral, os resultados foram conformes na extensão da torre nas duas campanhas, sendo mais discrepantes nas soldas transversais a partir de ST14 devido aos maiores movimentos mais próximos do topo da torre.
O ajustamento de observações dos dados coletados, mediante o uso do modelo combinado e através do modelo paramétrico, respectivamente, das medições com o método de irradiação tridimensional e de medição de bordas, comprovaram a possibilidade de determinar a geometria e as coordenadas do centro de cada seção da torre. Os resultados das coordenadas (x, y) mais próximo da base, da mais alta e respectivos desvios padrão das seções circulares da primeira campanha de medição, através do método de irradiação tridimensional e ajustamento pelo modelo combinado foi de (XST3 = 149978,60735 ± 0,00259 m, YST3 = 250099,63476 ± 0,00325 m) para ST3 e (XST22 = 149978,54634 ± 0,01494 m, YST22 = 250099,66005 ± 0,00636 m) da ST22. Por meio do método de medição de bordas e ajustamento pelo modelo paramétrico os resultados foram para ST3 de (XST3 = 149978,59729 ± 0,01154 m, YST3 = 250099,65514 ± 0,00963 m) e de (XST22 = 149978,59507 ± 0,03792 m, YST22 =
250099,61927 ± 0,03710 m) na ST22. Os resultados das coordenadas (x, y) e respectivos desvios padrão das seções circulares da segunda campanha de medição, mediante o método de irradiação tridimensional e ajustamento pelo modelo combinado foi de (XST1 = 149978,61090 ± 0,00074 m, YST1 = 250099,64793 ± 0,00065 m) da ST1 e para ST22 (XST22 = 149978,52136 ± 0,01032 m, YST22 = 250099,66409 ± 0,00896 m). O resultado do método de medição de bordas e ajustamento pelo modelo paramétrico foram de ( XST1 = 149978,61214 ± 0,00292 m, YST1 = 250099,64399 ±
0,00369 m) para ST1 e para ST22 (XST22 = 149978,58747 ± 0,01564 m, YST22 = 250099,67834 ± 0,01567 m).
Com o uso do método combinado foi possível determinar os raios com seus respectivos desvios padrão das seções circulares formadas pelas soldas transversais. Os resultados são coerentes e análogos na maioria das soldas transversais, exibindo a tendência dos raios em serem iguais ou menores com o aumento da altura da torre. Os raios com maiores discrepâncias são os com cotas maiores que a da ST14. Os resultados dos raios coesos medidos mais próximo da base (ST3) e da mais alta (ST22) além dos respectivos desvios padrão das seções circulares da primeira campanha de medição foi, respectivamente, RST3 = 1,83882 ± 0,00208 m e RST22 = 1,67422 ± 0,00638 m. Na segunda campanha os resultados foram RST1 = 1,84373 ± 0,00049 m para ST1 e RST22 = 1,72453 ± 0,00687 m.
A análise geral da verticalidade da torre a partir do ângulo de deflexão do alinhamento vertical de referência e o centro geométrico da ST22, foi realizado através do cálculo da média das deflexões dos resultados obtidos através do método de irradiação tridimensional da primeira campanha e segunda campanha, devido os resultados da medição de bordas terem sido prejudicados por causa das oscilações e vibrações da torre. O resultado da deflexão entre as coordenadas do centro da seção circular da ST22 e do alinhamento vertical de referência foi de 0°2'39.22"± 2.83" na direção Noroeste e diferença linear média de 0,0878 ± 0,0078 m. Foi realizado o ajuste de uma curva aos pontos medidos do centro geométrico das soldas transversais inferiores para determinar o ângulo de deflexão a solda transversal do topo da torre, definido a partir de uma função não linear ajustada por MMQ. O resultado foi de 0°8'44.88" e diferença linear de 0,2590 m
Através da análise dos resultados, nota-se que as posições das coordenadas nas duas campanhas variam de acordo com o ângulo de incidência do vento, principalmente nas partes com maiores cotas da torre. Dessa forma, pode-se concluir que a consideração do ângulo em que o vento incide na estrutura é de fundamental importância para avaliar o comportamento da torre eólica, já que pode interferir diretamente na segurança estrutural da torre.
A metodologia proposta para avaliar os possíveis recalques da fundação, através dos pinos implantados nas bases das torres a serem monitoradas, por meio de nivelamento geométrico de alta precisão, serviram para demonstrar a possibilidade e necessidade para a auscultação do movimento vertical da torre eólica onshore. Os
resultados das duas campanhas através das cotas dos pinos implantados nas torres Gravatá 02 e Gravatá 01 evidenciam, respectivamente, maior diferença entre as cotas na RN01 com 0,00001 m ± 0,00006 m e na RN06 com 0,00086 m ±0,00053 m. Entretanto, mesmo que os resultados das diferenças das cotas entre as duas campanhas sejam nos centésimos de milímetros na Torre Gravatá 02 e no décimo de milímetros na Torre Gravatá 01, podendo a chegar no milímetro caso considere o máximo desvio padrão, não se pode considerar a não existência de recalques, uma vez que duas medições são poucas.
Nesta pesquisa foi provável apresentar a possibilidade e eficácia na aplicação de métodos geodésicos/topográficos, a partir do Sistema de Referência de Medição, para avaliar a verticalidade e a geometria da torre por intermédio de alvos refletivos alinhados com os pontos de referência do triângulo, soldas transversais entre os segmentos da torre e respectivas bordas. Os resultados expressam que os padrões prováveis de serem atingidos para os métodos de levantamentos utilizados foram conquistados.
É imprescindível a realização de observações em épocas distintas para a inspeção de possíveis deslocamentos temporal dos pontos-objeto comparando-se os resultados obtidos. Devido a indisponibilidade, não foi possível fixar alvos entorno da torre eólica, sendo utilizado as soldas transversais como pontos-objeto. Com os alvos seria possível garantir medições com maior qualidade no mesmo ponto durante as campanhas de medição, garantindo a realização mais precisa do monitoramento temporal. Nas soldas transversais foi padronizada medições dos segmentos inferiores, limitando a precisão de realizar a medição no mesmo ponto em diferentes épocas. Portanto, para que exista uma maior qualidade nos resultados, é necessário garantir que as mesmas condições e procedimentos realizados na primeira campanha sejam repetidos nas outras campanhas.
Através da metodologia proposta para o Sistema de Referência de Medição estável, são assegurados o controle posicional e acompanhamento temporal da verticalidade da torre e base, por meio dos métodos geodésicos e instrumentos de precisão adequados. Dessa maneira, é capaz analisar o menor desvio padrão e o maior entre as coordenadas dos vértices da poligonal implantada e analisar o desvio padrão menor e maior entre as coordenadas. É recomendado analisar a estabilidade dos pontos de referência para verificar possíveis diferenças entre as coordenadas de um mesmo ponto para as épocas de medição.
Por meio dos resultados atingidos durante as duas campanhas de medições, pode-se verificar que o monitoramento de torres eólicas onshore utilizando técnicas geodésicas fornece dados precisos e confiáveis sobre a real condição estrutural. Recomende-se a continuidade de pesquisas nestes tipos de estruturas, para avaliar o seu comportamento com o passar do tempo.
5.2 RECOMENDAÇÕES
Em função dos resultados obtidos e das análises realizadas, recomenda-se os seguintes tópicos:
• Analisar a estabilidade dos pontos de referência em cada campanha de medição para verificar possíveis diferenças entre as coordenadas de um mesmo ponto para as épocas de medição;
• Por indisponibilidade, as estações totais empregadas na dissertação eram de precisão média. Para o monitoramento desses tipos de estruturas, recomenda- se o uso de Estação Total com alta precisão, garantindo assim precisão nas medidas angulares e lineares necessárias no monitoramento;
• Implantação de adesivos de alvos refletivos na torre em diferentes alturas, com o intuito de servir como alvos para medições nas diferentes épocas;
• Realização das medições com turbina desligada, com o intuito de suprimir as propagações das vibrações geradas;
• Cautela durante as medições através do método da medição de bordas, por causa das oscilações e vibrações da torre, principalmente nas parcelas mais altas;
• Para avaliar a possibilidade de recalque é recomendado mais campanhas de medição.
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